專利名稱：定子端部線圈夾緊裝置的預加載系統(tǒng)的制作方法
發(fā)明背境一種給電機定子端部線圈夾緊裝置預加載的改進的預加載系統(tǒng)。
正如題為“電機定子線圈端匝的徑向帶組件”的美國專利No.4,563,607所公開的，電機定子的端部繞組線圈通常由徑向帶夾緊裝置夾緊在壓力狀態(tài)下。由于在壓力狀態(tài)下配置這些端部繞組線圈，故可使這些端部繞組線圈的振動減小。因減小了振動，使疲勞破壞的可能性減少以及絕緣材料磨損減小。
雖然，這些線圈最初被夾緊在壓力狀態(tài)下，可是在電機運行期間，在夾緊組件的絕緣系統(tǒng)中發(fā)生蠕變。正如精通本技術的人們將意識到的。當在絕緣系統(tǒng)中發(fā)生蠕變時，由徑向帶所施加的壓力減小。當所施加的壓力減小時，端部繞組線圈的振動即增加，這將會導致絕緣材料過度磨損出現(xiàn)疲勞破壞的可能。正如以上所提到的專利所公開的，為防止這種現(xiàn)象發(fā)生通常要給徑向帶夾緊裝置預加載，以防止或減小徑向帶夾緊裝置施加在端部繞組線圈上的壓力的松弛速率。此外，徑向帶夾緊裝置的徑向帶在張力下拉緊以提供壓力防止絕緣材料蠕變。更尤其，如果絕緣材料發(fā)生蠕變，到拉緊的徑向帶將對線圈作用一個力。
美國專利No.4,563,607所公開的預加載方法包括將徑向帶夾緊裝置的徑向帶穿過支承塊和彈簧的孔，可惜，彈簧經(jīng)常在壓力下失靈，使在此預加載系統(tǒng)中的預加載方法不能滿足要求。更具體地說，高度受壓的徑向帶一般會切入彈簧，使彈簧變弱。當彈簧變弱時，彈簧可能失靈并導致彈簧提供的預加載壓力減小。如果發(fā)生這現(xiàn)象，由于端部繞組線圈振動，由徑向帶夾緊裝置所施加的壓力將以較快的速率下降，并達到較低值。隨著施加于端部繞組線圈的壓力的減少，端部繞組線圈的振動增加，這可能會導致疲勞裂紋和絕緣材料磨損。
結果，很清楚，長期以來，預加載系統(tǒng)的先有技術存在著不能滿足保持給電機定子端部繞組線圈預加載且不會因徑向帶使彈簧變弱而失靈的需求。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的目的是提供一種能保持給電機定子端部繞組線圈預加載且不會因徑向帶使彈簧變弱而失靈的預加載系統(tǒng)。
為達到本發(fā)明的上述及其它目的，一種給定子的第一端部繞組線圈和第二端部繞組線圈預加載的預加載系統(tǒng)包括一個與第一線圈外圍相匹配的第一線圈支承座；一個壓縮端部線圈和第一線圈支承座的夾緊裝置及一個位于夾緊裝置和第一線圈支承座之間又不圍繞夾緊裝置的第一預加載裝置。
按本發(fā)明的另一方面，該預加載系統(tǒng)還包括有一徑向帶和第一徑向帶插銷的夾緊裝置，一個配置于第一徑向帶插銷的第一端與第一線圈支承座之間又不圍繞徑向帶的第一預加載裝置和一個配置于第一徑向帶插銷的第二端與第一線圈支承座之間又不圍繞徑向帶的第二預加載裝置。
按本發(fā)明的第三方面，預加載系統(tǒng)還包括一個與第二線圈外圍相匹配的第二線圈支承座，一層位于第一線圈支承座和第一線圈之間的填料層，該夾緊裝置壓縮第二線圈支承座并具有一個第二徑向帶插銷以及預加載裝置不碰到夾緊裝置的徑向帶。
在本文所附的并形成本文一部分的權利要求書中國地指出表征本發(fā)明新穎性的這些及各個其它優(yōu)點和特征。然而為更好的理解本發(fā)明、使用本發(fā)明的優(yōu)點和目的，必須參照構成本文另一部分的附圖及相應的說明，其中，圖解和描述了一個本發(fā)明的優(yōu)先實施例。
附圖的簡要說明

圖1為本發(fā)明優(yōu)先實施例的預加載系統(tǒng)的局部橫剖視圖；和圖2為沿一個不同平面的圖1所示預加載系統(tǒng)的另一個局部橫剖視圖。
優(yōu)先實施例的詳細說明現(xiàn)參看附圖，其中，同樣的序號在所有視圖中表示相應的構件，尤其參看圖1和2，給定子14的第一端部繞組線圈12和第二端部繞組線圈13預加載的預加載系統(tǒng)包括一個位于第一線圈12之下的第一線圈支承座18，一個壓縮端部繞組線圈12，13和第一線圈支承座18的夾緊裝置20，和一個位于夾緊裝置20和第一線圈支承座18之間的第一預加載裝置32。由圖1和2可見，該預加載裝置32像以上就常規(guī)系統(tǒng)所討論的預加載系統(tǒng)那樣，圍繞夾緊裝置20的圓周延伸。
圖1和2還表示夾緊裝置20。在此圖示的實施例中，夾緊裝置20為壓縮端部繞組線圈12，13的徑向帶夾緊裝置。正如本技術所知，之所以命名為徑向帶夾緊裝置20是因為它基本上沿相對于安裝著線圈12，13的電機的軸線徑向地延伸。該徑向帶夾緊裝置20具有一根徑向帶22，一個第一徑向帶插銷24和一個第二徑向帶插銷26。如圖1所示，徑向帶22的兩端各有一端環(huán)54，而徑向帶插銷24，26分別穿過每個端環(huán)54而延伸。此外，如圖2所示，第一徑向帶插銷24上有一個端環(huán)54通過的凹槽60。圖中雖未示出第二徑向帶插銷26，但它也有一類似的凹槽。由圖1還表示，徑向帶插銷24，26相對線圈12，13的走向為橫向定位的。在此實施例中，第一徑向帶插銷24有一第一端50和一第二端52。
正如美國專利No.4,563,607所公開的，徑向帶22通常由浸漬聚酯樹脂的玻璃纖維構成。在此專利中還討論了安裝徑向帶22的方法。該方法可包括將帶22穿過線圈12、13，用熱空氣使帶22固化，通過擰徑向帶22的端環(huán)54而使帶22處于壓力下，使帶22固化，然后用液壓千斤頂拉緊帶22(未示出，因對精通本技術的人們來說是很清楚的)。在圖1所示的優(yōu)先實施例中，該系統(tǒng)10還包括在第二線圈13之上的第二線圈支承座16。線圈支承座16，18在夾緊裝置20下被壓縮并將該夾緊裝置20所施加的力傳遞給線圈12，13。此外，如圖2所示，第一線圈支承座18有一個使夾緊裝置20的徑向帶22穿過的孔。雖然在圖中未示出第二線圈支承座16，但它也有類似的形狀，有一個使徑向帶22穿過的孔。
圖1和2還表示系統(tǒng)10包括在徑向帶插銷24，26和相應的線圈支承座16，18之間受壓縮的填料層28。填料層擱在支承座16，18上形成將力從夾緊裝置20傳遞到線圈12，13的一夾層。最好，填料層28由用環(huán)氧樹脂處理的纖維材料構成。更具體地說，此纖維材料可以是聚乙烯對酞酸鹽纖維。此外，線圈支承座16，18最好由以環(huán)氧樹脂浸漬的玻璃材料制成。相應的支承座16，18和填料層28的環(huán)氧樹脂，加上帶22作用的力而使填料層28保持在原位。
如圖2所示，系統(tǒng)10還包括一個配置在第一徑向帶插銷24的兩端50，52和第一線圈支承座18之間的預加載裝置32。因此，在優(yōu)先實施例中，有兩個預加載裝置32。圖1圖示了在第一徑向帶插銷24的一端下的預加載裝置32。圖2表示了在第一徑向帶插銷24和第一線圈12之間兩個預加載裝置?？稍谌缟纤龅膸?2固化后及在用千斤頂拉緊帶22前安裝預加載裝置32。
如圖1和2所示，每個預加載裝置32包括一個或數(shù)個彈簧48和一個在第一徑向帶插銷24的兩端50，52與第一線圈12之間受壓縮的插銷座30。在此優(yōu)先實施例中，彈簧48是錐形的。最好，彈簧是Bellevil1e型玻璃纖維彈簧墊圈。如優(yōu)先實施例所示，在每個預加載裝置32中使用兩個彈簧48。然而，因為彈簧48所施加的力將隨即用彈簧48的數(shù)目而變化，故可改變系統(tǒng)中所用的彈簧48的數(shù)目來提供必要的力。換言之，將如精通本技術的人們所了解的那樣，可通過改變彈簧48相互間的方位來改變由彈簧48所施加的力。
最好，插銷座30由用環(huán)氧樹脂浸漬的玻璃纖維構成。如圖2所示，插銷座30與第一帶插銷24的底面中的槽相接觸。因為第一徑向帶插銷24也由用環(huán)氧樹脂浸漬的玻璃纖維材料構成，故插銷座30和徑向帶插銷24由環(huán)氧樹脂至少部分地結合在一起。
另外，如圖2所示，預加載裝置32還可包括一個從插銷座30的插孔38經(jīng)彈簧48延伸并進入第一線圈支承座18中凹槽40的銷36?？捎谜辰觿┗蝾愃频姆椒▽N36裝于插銷座32的插孔38中。以此方法使銷36定位，銷36使彈簧48保持不動，以起到防止或減小它的位移的作用。
如上所述，在美國專利No.4,563,607所公開的預加載系統(tǒng)中，該預加載裝置的彈簧圍繞徑向帶的圓周延伸，并可能接觸徑向帶22。此外，在該專利所述的預加載系統(tǒng)中，彈簧有徑向帶伸過的孔。工作時，這些彈簧可能因被拉伸的帶22接觸彈簧而變弱、相反。如圖2清楚地所示，本發(fā)明中的預加載裝置32不圍繞徑向帶22的圓周延伸，且不會接觸徑向帶22。該預加載裝置32被配置在第一徑向帶插銷24與第一線圈支承座18之間。重要的是彈簧48可能有孔，但徑向帶22不通過它們。相反，在本發(fā)明中，彈簧48的孔僅用作穿過保持銷36。于是，因為帶22不圍繞彈簧48的圓周延伸，故受高壓的徑向帶22將不會使本發(fā)明的可在壓縮彈簧48變弱。
如上所述，在此實施例中，徑向帶22穿過端部線圈12，13被夾緊，預加載裝置32在第一徑向帶插銷24的兩端50，52下被壓縮。當夾緊時，線圈12，13處于壓力下，它們的振動被減小。在定子14工作期間，由于絕緣材料蠕變使帶22趨于松弛，且由帶22作用于線圈12，13的壓力也趨于減小。這就增加了線圈12，13的振動。由于使用預加載系統(tǒng)10，當徑向帶22時，預加載裝置32起到防止或減低線圈12，13上的壓力松馳速率的作用。更具體地說，當由帶22施加的壓力減小時，被壓縮的彈簧48向外頂著徑向帶插銷24并朝著線圈12，13推。當彈簧48推時，在線圈12，13上作用一個力并減小線圈12，13的振動。
如圖1所示，系統(tǒng)10還包括一個填隙塊56和一套具有楔形端的楔形填隙片58，配置于第二徑向帶插銷26和第二線圈13之間。楔形填隙片58的取向是使楔形端相對放置。最好，填隙塊56和楔形填隙片58均由用環(huán)氧樹脂浸漬的玻璃纖維構成。填隙塊56和楔形填隙片58起到支承第二線圈13和將力從夾緊裝置20傳到第二線圈13的作用。
雖然，在本發(fā)明的優(yōu)先實施例中，預加載裝置32配置在第一線圈12之下，另一方面，它們也可配置在第二線圈13之上及第二徑向帶插銷26之下。在此可替換的實施例中，除了在圖中將相應地表示第二線圈13，第二徑向帶插銷26和第二線圈支承座16，而不是第一線圈12，第一徑向帶插銷24和第一線圈支承座18外，圖2將是相同的。
然而，應當理解，即使在上述說明中已提出了本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點以及本發(fā)明結構和功能的細節(jié)，但所公開的內容僅僅是示例性的，在所附權利要求書于寬廣的意義上所表達的整個范圍內，根據(jù)本發(fā)明的原理，可以在細節(jié)上，尤其在另件的形狀，尺寸和布置方面作出種種變更。
權利要求
1.一種給定子的第一線圈端部繞組和第二線圈端部繞組預加載的預加載系統(tǒng)，包括一個與第一線圈外周匹配的第一線圈支承座；一個壓縮該端部繞組線圈和第一線圈支承座的夾緊裝置；和一個位于夾緊裝置和第一線圈支承座之間而不圍繞該夾緊裝置圓周延伸的第一預加載裝置；其中，第一預加載裝置包括一個插銷座和在該夾緊裝置跟第一線圈支承座之間的壓縮彈簧。
2.按權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一預加載裝置還包括一個從插銷座的插孔延伸到第一線圈支承座凹槽的保持銷。
3.按權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該彈簧為錐形。
4.一種給定子的第一線圈端部繞組和第二線圈端部繞組預加載的預加載系統(tǒng)，包括一個與第一線圈外周匹配的第一線圈支承座；一個壓縮端部繞組線圈和第一線圈支承座的夾緊裝置；一個位于夾緊裝置和第一線圈支承座之間而不圍繞夾緊裝置圓周延伸的第一預加載裝置；和一個位于夾緊裝置和第一線圈支承座之間的第二預加載裝置，該第二預加載裝置不圍繞夾緊裝置圓周延伸。
5.按權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一預加載裝置和第二預加載裝置還各包括一個彈簧和一個插銷座。
6.一種給定子的第一線圈端部繞組和第二線圈端部繞組預加載的預加載系統(tǒng)，包括一個與第一線圈外周匹配的第一線圈支承座；一個壓縮端部繞組線圈和第一線圈支承座的夾緊裝置；一個位于夾緊裝置和第一線圈支承座之間而不圍繞夾緊裝置圓周延伸的第一預加載裝置；和一個與第二線圈外周匹配的第二線圈支承座，該夾緊裝置壓縮第二線圈支承座。
7.按權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一預加載裝置和第二預加載裝置還各包括一個從相應的插銷座的插孔延伸到第一線圈支承座凹槽的保持銷。
8.按權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，該彈簧為錐形。
9.按權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該夾緊裝置還包括一根徑向帶和一個徑向帶插銷。
10.一種給定子的第一線圈端部繞組和第二線圈端部繞組預加載的預加載系統(tǒng)，包括一個與第一線圈外周匹配的第一線圈支承座；一個壓縮線圈端部繞組和第一線圈支承座的夾緊裝置，該夾緊裝置有一根徑向帶和一個第一徑向帶插銷；一個位于第一徑向帶插銷的第一端與第一線圈支承座之間而不圍繞該徑向帶的圍周延伸的第一預加載裝置；和一個位于第一徑向帶插銷的第二端與第一線圈支承座之間而不圍繞該徑向帶的圓周延伸的第二預加載裝置。
11.按權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一和第二預加載裝置還各包括一個插銷座和一個彈簧。
12.按權利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，該彈簧為錐形。
13.按權利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一預加載裝置和第二預加載裝置還各包括一個從相應的插銷座的插孔延伸到第一線圈支承座凹槽的保持銷。
14.按權利要求10所述的系統(tǒng)，還包括一層配置于第一線圈支承座和第一線圈之間的填料層。
15.一種給定子的第一線圈端部繞組和第二線圈端部繞組預加載的預加載系統(tǒng)，包括一個與第一線圈外周匹配的第一線圈支承座和一個與第二線圈外周匹配的第二線圈支承座；一層位于第一線圈支承座與第一線圈之間的填料層；一個壓縮端部繞組線圈和線圈支承座的徑向帶夾緊裝置，它具有一根徑向帶，一個第一徑向帶插銷和一個第二徑向帶插銷，該第一徑向帶插銷有一第一端和一第二端；一個不接觸該徑向帶并配置于第一徑向帶插銷的第一端和第一線圈支承座之間的第一預加載裝置；和一個不接觸該徑向帶并配置于第一徑向帶插銷的第二端和第一線圈支承座之間的第二預加載裝置。
16.按權利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一和第二預加載裝置還各包括一個插銷座和一個彈簧。
17.按權利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一預加載裝置和第二預加載裝置還各包括一個從相應的插銷座的插孔延伸到第一線圈支承座凹槽的保持銷。
18.按權利要求15訴述的系統(tǒng)，其特征在于該彈簧為錐形。
全文摘要
一種給電機定子線圈端部繞組預加載的預加載系統(tǒng)包括一個與一端部線圈外周匹配的線圈支承座,一個壓縮該端部繞組線圈和該線圈支承座的夾緊裝置和一個位于夾緊裝置和線圈支承座之間而不圍繞夾緊裝置的圓周延伸的預加載裝置。
文檔編號H02K3/50GK1242882SQ97181223
公開日2000年1月26日 申請日期1997年9月18日 優(yōu)先權日1997年9月18日
發(fā)明者C·M·羅弗, L·E·拉米雷茲－科羅奈爾 申請人:西門子西屋電力公司